尿酸是嘌呤分解的最终产物,嘌呤(或嘧啶)、戊糖(脱氧核糖或核糖)和磷酸一起组成核苷酸,核苷酸是DNA和RNA的组成单位;体内含量最高的嘌呤是腺嘌呤,其次是鸟嘌呤,腺嘌呤、核糖和磷酸组成腺苷酸或称磷酸腺苷,其中,1个磷酸的称为单磷酸腺苷(AMP),2个磷酸的称为二磷酸腺苷(ADP),3个磷酸的称为三磷酸腺苷(ATP)。磷酸腺苷系统是机体的能量载体系统,细胞通过腺苷酸激酶催化的反应:2ADP? ATP + AMP,维持ATP/ADP/AMP动态平衡。
人体的嘌呤有两大来源,外源性,约占20%,来自膳食;内源性,约占80%。内源性嘌呤又有两个主要来源,细胞DNA和RNA的分解代谢,和能量载体系统---腺苷酸系统。内源性DNA和RNA降解,一般情况下这部分没有办法控制,以后将不再提及。内源性能量载体系统,这部分受饮食、运动等生活方式影响。
肝脏是主要的嘌呤分解器官,肝脏的能量载体系统的运行显著影响血尿酸水平。能量需求在基线水平时,细胞ATP的浓度约为 1至10 mM /g ;ADP 的浓度很低,约为几十μM/g ;AMP的浓度最低,约为0.5至5 μM/g。;能量需求旺盛时(ATP水解产生ADP),ADP浓度显著上升,2个ADP经酶促反应产生1个AMP,AMP浓度也显著上升。AMP可脱去氨基或磷酸基进入分解代谢,最终生成尿酸,整个分解过程没有限速酶,即AMP浓度越高,生成的尿酸越多。
肝的能量载体系统越活跃,产生的尿酸越多。热量过剩时,富余的热量主要在肝脏合成脂肪,合成代谢消耗ATP,尿酸生成增加,所以,肥胖过程尿酸升高,减肥过程尿酸下降。高升糖指数碳水增加肝的脂肪合成,升高尿酸。氨基酸、果糖、酒精和乳酸等,主要在肝代谢,消耗ATP,升高尿酸。轻断食(禁食)、低碳水和生酮饮食增加脂肪调峰系统(合成脂肪消耗更多的ATP比合成糖原)的负担,升高尿酸。空腹有氧运动消耗脂肪,加重脂肪调峰系统的负担,升高尿酸。碳水和脂肪是直接能源,不经肝脏即可为其他细胞供能;少食多餐,延长餐后时间,从而增加直接供能的份额,减轻肝的合成代谢负担,能降低尿酸。除了来源增加,肾脏排泄减少也升高尿酸,如尿量偏少,尿液酸化(生酮饮食的酮体,无氧运动产生的乳酸等)。
总之,许多因素影响尿酸水平,这些因素往往也与其他慢性代谢疾病有关。如钾摄入不足可能导致高血压,同时钾摄入不足能酸化尿液,减少尿酸排泄,升高血尿酸。不合理的饮食和生活习惯加重肝的代谢负担,导致肥胖、高血糖、高血脂,同时也升高尿酸。调整饮食生活方式能显著降低血尿酸水平,具体包括3个方面:减少外源性嘌呤,减少内源性尿酸(与肝代谢负担有关),和增加尿酸的肾脏排泄。
减少外源性嘌呤摄入:
减少内源性尿酸生成(减轻肝的代谢负担):
增加肾脏尿酸的排泄:
多种因素共同作用推升血尿酸水平,防控也应多管齐下,其中两条措施非常重要但往往被忽视:减轻肝的热量调峰负担和保证摄入充足的矿物质。